DE2129850B2

DE2129850B2 - Electric storage heater with finned heat exchanger - allowing infinitely variable heat control by using flap valve

Info

Publication number: DE2129850B2
Application number: DE19712129850
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Göbel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1976-08-12
Also published as: AT314679B; DE2129850A1

Abstract

Electric refractory type storage heater comprises a finned heat exchanger (3) disposed beneath the storage core (1) and supplied with an air stream which is circulated in a closed circuit to extract heat from storage channels (2, 2a). The core is surrounded at a distance by a heat-insulating layer (7), with air-conducting channels containing the heat exchanger between them. The heat-insulating layer is surrounded by a bypass channel (9) of which the outer walls are defined by a heat-insulated storage casing (8). The heat exchanger divides the channel section in which it is mounted into two flow channels (10, 11) extending parallel to the longitudinal axis of the exchanger and receiving air from the storage channels and/or bypass channels separately or together.

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Blockspeicherheizgerät mit einem Rippen-Wärmeaustauscher, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical block storage heater with a finned heat exchanger, according to the preamble of claim 1.

Es ist bereits ein elektrisches Blockspeicherheizgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art bekannt. Die hierbei vom Speicherkern ausgehende Wärme kann jedoch nur innerhalb des Regelbereiches der Drehzahl des Gebläses, nicht aber darüber hinaus Stufenlos nutzbar gemacht werden. Ferner gibt bei dem bekannten Heizgerät die Wärmedämmschicht Verlustwärme an die Umgebungsluft ab (DT-OS 19 11 404).It is already an electric block storage heater of the type mentioned in the preamble of claim 1 known. However, the heat emanating from the storage core can only be used within the control range the speed of the fan, but not beyond that, can be made continuously usable. There are also known heater from the thermal insulation layer heat loss to the ambient air (DT-OS 19 11 404).

Es ist auch bereits ein Elektro-Wärmespeicherofen bekannt, bei dem der Speicherkern von einer Wärmedämmschicht und einem Gehäuse umgeben ist. Der Speicherkern ist dabei von einem Luftkanal durchzogen. Je ein weiterer Luftkanal befindet sich zwischen tier Wärmedämmschicht des Speicherkerns und einer weiteren Wärmedämmschicht sowie der weiteren Wärmedämmschicht und dem Gehäuse. Der in den Kanälen des bekannten Speicherofens durch ein Sauggebläse geführte Luftstrom verläuft jedoch nicht im geschlossenen Kreislauf. Die aus dem Speicherkern entnommene Wärme wird vielmehr unmittelbar der zu beheizenden Umgebung des Ofens zugeführt. Bei dem bekannten Wärmespeicherofen treten zwar auch Wärmeverluste nach außen auf. die jedoch unbeachtlich sind, weil sie der ohnehin zu beheizenden Umgebung des Ofens zugute kommen (DT-Gbm 19 96 690).An electric heat storage furnace is also known in which the storage core is covered by a thermal insulation layer and is surrounded by a housing. The storage core is traversed by an air duct. Another air duct is located between the thermal insulation layer of the storage core and one further thermal insulation layer as well as the further thermal insulation layer and the housing. The one in the canals of the known storage furnace guided by a suction fan air flow does not run in the closed Cycle. Rather, the heat extracted from the storage core becomes directly that to be heated Environment of the furnace fed. In the known heat storage furnace, there is also heat loss to the outside. However, these are irrelevant because they benefit the area around the furnace, which is to be heated anyway come (DT-Gbm 19 96 690).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Blockspeicherheizgerätes, bei dem weitgehend stufenlos und verlustarro, im großen Bereich, die aus dem Speicherkern entnommene Wärme nutzbar gemacht werden kann.The object on which the invention is based is to create a block storage heater, in the largely stepless and lossless, in large Area that can be used to utilize the heat extracted from the storage core.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem elektrischen Bockspeicherheizgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst Die hierbei vom Speicherkern ausgehende Wärme ist schon deshalb in einem über den Drehzahlbereich des Gebläses hinausgehenden Bereich nutzbar zu machen, weil die den Wärmeübergang an den Luftstrom bestimmenden Flächen größer als bisher sind und gestuft nach Abstand zum Speicherkern wählbar sind. Die erweiterte Nutzung der vom Speicherkern ausgehenden Wärme ergibt sich auch dadurch, daß die den Wärmeübergang vom Luftstrom auf den Wärmetauscher bestimmenden Fläche, also die Oberfläche des Wärmetauschers, nach Größe gestuft wählbar ist. Durch die Anordnung des die Wärmeübergangsfläche auf den Luftstrom vergrößernden Bypasses wird gleichzeitig auch der Verlust von Wärme an die Umgebung /ermindert.In the case of an electric Bock storage heater, the task at hand is the one in the preamble of the claim 1 mentioned genus by the measures specified in the characterizing part of claim 1 solved The heat emanating from the storage core is therefore in a range over the speed range of the blower to make use of the area beyond, because the heat transfer to the air flow defining areas are larger than before and can be selected according to the distance to the storage core are. The extended use of the heat emanating from the storage core also results from the fact that the the heat transfer from the air flow to the heat exchanger determining the surface, i.e. the surface of the Heat exchanger, can be selected according to size. By the arrangement of the heat transfer surface at the same time, the loss of heat to the environment is caused by the bypass enlarging the air flow / diminished.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.Expedient developments of the subject matter of the invention are specified in claims 2 to 5.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß die aus dem Speicherkern entnommene Wärme weitgehend stufenlos und verlustarm im großen Bereich nutzbar gemacht werden kann. Ferner ist von Vorteil, daß für den Speicherkern keine besonderen Stützelemente erforderlich sind, da die Rippen des Wärmeaustauschers gleichzeitig als Stützelemente dienen, die lediglich auf Druck beansprucht sind und den Speicherkern gleichmäßig auf dem Boden abtragen. Die Rippen dienen ferner auch als Wärmeisolation zwischen dem Speicherkern und dem Boden. Die vom Speicherkern zu den Rippen des Wärmeaustauschers fließende Wärme wird nutzbringend verwendet.The design according to the invention has the advantage that the heat removed from the storage core can be used largely continuously and with little loss in a large area. Furthermore, from Advantage that no special support elements are required for the memory core, since the ribs of the The heat exchanger also serve as support elements, which are only subjected to pressure and remove the storage core evenly on the floor. The ribs also serve as thermal insulation between the storage core and the floor. The ones from Heat flowing from the storage core to the fins of the heat exchanger is beneficially used.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung nach Belieben beaufschlagbare Kanäle entstehen, womit eine weitgehend stufenlose Temperatursteuerung möglich ist. Von Vorteil ist schließlich, daß zwischen der aus den Kanälen strömenden Luft und dem Wärmeaustauscher ein optimaler Übergang stattfindet, da die Luftführung längs des Wärmeaustauschers erfolgt.Another advantage is that by the invention Channels that can be acted upon at will are arranged so that a largely infinitely variable temperature control is possible. Advantageous is finally that between the air flowing out of the ducts and the heat exchanger there is an optimal one Transition takes place because the air flow takes place along the heat exchanger.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung im Schnitt rein schematisch dargestellt. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown purely schematically in section in the drawing.

Das Blockspeicherheizgerät besitzt einen Speicherkern 1. in welchem (nicht dargestellte) zur Aufladung dienende Rohrheizkörper angeordnet sind. Den Speicherkern 1 durchziehen Kanäle 2, welche in den Kern 1 umgebende Kanäle 2a münden. Unterhalb des Speicherkerns 1 ist ein Rippen-Wärmeaustauscher 3 angeordnet, der von einem zur Wärmeentnahme aus den Speicherkanälen 2 und 2a dienenden Gebläse 4 beaufschlagbar ist. Die Rippen 5 des Wärmeaustauschers 3 sind mäanderförmig gebogen und zum Tragen des Speicherkernes 1 ausgebildet. Zwischen dem Speicherkern 1 und den Rippen 5 ist zweckmäßig eine wärmedämmende Schicht 6 angeordnet.The block storage heater has a storage core 1. in which (not shown) for charging serving tubular heating elements are arranged. The memory core 1 runs through channels 2, which in the Channels 2a surrounding the core 1 open. A fin heat exchanger 3 is located below the storage core 1 arranged, which can be acted upon by a fan 4 serving to extract heat from the storage ducts 2 and 2a is. The ribs 5 of the heat exchanger 3 are bent in a meander shape and to support the Memory core 1 formed. Between the storage core 1 and the ribs 5, a heat-insulating one is expedient Layer 6 arranged.

Die Speicherkanäle 2a sind außen begrenzt von einer Wärmedämmschicht 7. welche zusammen mit einer wärmeisolierten Speicherhülle 8 die Umgrenzung von Bypasskanälen 9 bildet, die allein oder zusammen mit den Speicherkanälen 2 und 2a vom Gebläse 4 beauf- S schlagbar sind.The storage channels 2a are bounded on the outside by a thermal insulation layer 7, which together with a heat-insulated storage shell 8 forms the boundary of bypass channels 9, alone or together with the storage channels 2 and 2a can be acted upon by the fan 4.

Der Wärmeaustauscher 3 kann aus einem Rippenkasten bestehen, der den ihn umgebenden Raum in zwei von der Luftströmung aus den Speicherkanälen 2 und 2a und/oder den Bypasskanälen 9 beaufschlagbare. etwa parallel zur Tauscher-Längsachse liegerde Strömungskanäle 1, 11 aufteilt Diese können gemeinsam oder einzeln von der aus den Speicherkanälen 2, 2a und/oder den Bypasskanälen 9 kommenden Heizluft durchströmt werden. Zur entsprechenden Steuerung der Luftströmung dienen den Speicherkanälen 2a und den Bypasskanälen 9 zugeordnete Klappen 12, 13, 14 die, wie die Drehzahl des Gebläses 4, durch einen (nicht dargestellten), von der Vorlauftemperatur des Wärmeaustauschers 3 gesteuerten Stellmotor stufenlos regelbar sind.The heat exchanger 3 can consist of a rib box which can be acted upon in two of the space surrounding it by the air flow from the storage ducts 2 and 2a and / or the bypass ducts 9. approximately parallel to the exchanger longitudinal axis divides flow channels 1, 11 These can be flowed through jointly or individually by the heating air coming from the storage channels 2, 2a and / or the bypass channels 9. The storage channels 2a and the bypass channels 9 associated flaps 12, 13, 14 are used to control the air flow.

Die durch die Bypasskanäie 9 strömende Luft nimmt den größten Teil der durch die Wärmedämmschicht 7 tretenden Wärmeverluste auf und gibt sie nutzbringend an den Wärmeaustauscher 3 ab. Dabei wird auch bei relativ geringer Dicke der Wärmedämmschicht 7 (Heißisolation) die Temperatur in den Bypasskanälen 9 soweit abgesenkt, daß die effektiven Wärmeverluste durch die Speicherhülle 8 (Kaltisolation) sehr klein werden. Durch die Bypasskanäie 9 ist somit auch eine klare Trennung zwischen den beiden unterschiedlichen, für hohe und niedrige Temperaturen optimierten Isoliermaterialien gegeben.The air flowing through the bypass duct 9 takes up most of the air flowing through the thermal insulation layer 7 occurring heat losses and transfers them to the heat exchanger 3 in a beneficial manner. This is also the case with relatively small thickness of the thermal insulation layer 7 (heat insulation) the temperature in the bypass channels 9 so far lowered so that the effective heat losses through the storage shell 8 (cold insulation) are very small will. The bypass channels 9 thus also create a clear separation between the two different, Optimized insulation materials for high and low temperatures are given.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. An electrical block storage heater arranged at a fin heat exchanger below the s memory core and a can be acted upon for heat extraction from memory channels by a blower in a closed circuit controlled flow of air wherein the memory core is to coated layer from a spaced thermal insulation in such a way that between her and the storage core channels for guiding the air and for receiving the heat exchanger are formed, characterized in that the thermal insulation layer (7) is surrounded by a bypass channel (9) which limits a heat-insulated storage shell (8) to the outside and that the heat exchanger (3 ) divides the channel section occupied by it into two flow channels (10, 11) lying approximately parallel to the longitudinal axis of the exchanger, which can be acted upon by the air flow from the storage channels (Z 2a) and / or the bypass channels (9) jointly or individually.

2. Block storage heater according to claim 1. characterized characterized in that the flow channels (10, H) of the heat exchanger (3) by adjustable, influencing the air flow in the storage ducts (2, 2a) and in the bypass ducts (9) Flaps (IZ 13.14) are controllable.

3. Block storage heater according to claim 2, characterized in that the flaps (12, 13, 14) and the speed of the fan (4) by one of the flow temperature of the heat exchanger (3) controlled servomotor are continuously adjustable.

4. Block storage heater according to claim 1 to 3, characterized in that the storage core (1) is carried by the ribs (5) of the heat exchanger (3).

5. Block storage heater according to claim I to 4, characterized in that the ribs (5) of the Heat exchanger (3) have a meander shape.